KR20130120866A - Device and method for controlling of drive schedule in network operating center building energy management system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 빌딩 에너지 관리 시스템에 관한 것으로서, 특히 다수의 냉동기 중 냉방부하에 따라 적절한 냉동기가 운전되도록 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하여 냉동기의 효율적인 운전이 가능하게 함으로써 건물의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 사용효율을 높이기 위한 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building energy management system, and in particular, while maintaining a comfortable indoor environment of a building by changing the operation order of a plurality of refrigerators so as to operate an appropriate refrigerator according to a cooling load among a plurality of refrigerators. The present invention relates to a refrigeration operation schedule control apparatus and method in a building energy management system for improving energy use efficiency.
에너지 자원 수급의 해외 의존도가 높은 우리나라는 특히, 초고유가 시기임에도 수입에너지의 소비는 감소하지 않고, 여전히 증가하고 있다. 이러한 실정을 감안해볼 때, 에너지 소비 분야 중 건물분야의 에너지 절약에 대한 기술개발 및 적용은 매우 중요한 분야로 받아들여지고 있다. In Korea, which is highly dependent on the supply and demand of energy resources, the consumption of imported energy does not decrease even in the period of very high oil prices. In view of these circumstances, technology development and application of energy saving in the building sector is considered as a very important field among energy consumption fields.
건물에서의 효율적인 에너지 사용은 건물주는 물론 국가 기간 산업에도 직접적인 영향을 주는 중요한 요소로써, 이에 대한 기술개발 및 투자가 절실하다.Efficient use of energy in buildings is an important factor that has a direct impact on landlords and the national infrastructure industry.
특히, 건물에서의 합리적이지 못한 에너지 사용은 건물 내 설비들의 비효율적인 운전 및 관리에도 연관성이 있다. 예를 들어, 여름철 전력수요의 20%가량이 건물의 총 부하 중에서 냉방부하의 몫이라는 결과는 냉방부하가 피크 전력과 전력예비율에 상당한 영향을 준다는 것을 알 수 있으며, 겨울철 또한 난방부하가 상당한 부분을 차지하고 있다. 이러한 건물에서의 에너지 절약 방법으로는 건축 계획적 접근방법과 에너지 사용기기 및 시스템의 운전효율을 향상시키는 설비적 접근 방법이 있다. 이러한 접근 방법 중 설비 분야에 있어서는 적절한 환경을 창조하는 것과 동시에 에너지 소비량이나 환경보전을 고려한 설계와 효율적인 설비 시스템의 운용이 요구되고 있다. In particular, unreasonable energy use in buildings is also associated with inefficient operation and management of the facilities in the building. For example, the fact that 20% of the summer's electricity demand is the share of the cooling load in the building's total load indicates that cooling load has a significant effect on peak power and power reserves. Occupies. Energy saving methods in such buildings include architectural planning approaches and facility approaches that improve the operating efficiency of energy-using devices and systems. Among these approaches, in the field of facilities, it is required to create a proper environment and to design energy consumption and environmental conservation and to operate an efficient facility system.
또한, 건물의 소유주 입장에서, 건물의 에너지 소비량은 금전적인 지출과 연결되므로 비효율적인 건물의 에너지 소비는 건물 소유주에게 상당한 금전적 부담을 주는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 건물에서 소비하는 에너지의 사용을 효율적이고 체계적으로 관리하는 것이 요구된다. In addition, from the standpoint of the owner of the building, the energy consumption of the building is connected to the financial expenditure, so the energy consumption of the inefficient building has a significant financial burden on the building owner. In order to solve these problems, it is required to efficiently and systematically manage the use of energy consumed in buildings.
그러나 현재 각 건물의 운용 특히, 냉동기 운전은 냉동을 요구하는 조건이 되면 건물에 설치된 냉동기 모두를 가동시켜 냉방하고 있으며, 운전자가 내부 온도가 너무 높거나 낮다고 느끼는 경우에 냉동기의 출력을 조절하기 때문에 각 건물의 운용이 비효율적이라는 문제점이 있다. However, the operation of each building, especially the operation of the freezer, is operating by cooling all the freezers installed in the building when the conditions for refrigeration are required, and the driver adjusts the output of the freezer when the driver feels that the internal temperature is too high or too low. There is a problem that the operation of the building is inefficient.
이에 본 발명은 종래의 불편함을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 빌딩 에너지 관리 시스템에서 원격으로 냉방부하를 모니터링하여 분석하여 다수의 냉동기 중 냉방부하에 따라 적절한 냉동기를 선택하여 냉동기의 효율적인 운전이 가능하게 함으로써 건물의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 사용효율을 높이기 위한 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional inconvenience, by remotely monitoring and analyzing the cooling load in the building energy management system to select the appropriate refrigerator according to the cooling load of the plurality of refrigerators to enable efficient operation of the refrigerator. By providing a device and method for controlling the operation schedule of the refrigerator in the building energy management system to increase the energy use efficiency while maintaining a comfortable indoor environment of the building.
특히, 본 발명은 정격 능력이 다른 여러 대의 냉동기가 설치된 경우, 기간별 냉방 부하를 고려하여 냉동기의 정격용량, 특성 및 원료 단가 등에 따라 운전 순서를 조정하여 에너지를 절감하기 위한 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Particularly, in the present invention, when a plurality of refrigerators having different rated capacities are installed, the refrigerator is used in a building energy management system to save energy by adjusting an operation sequence according to the rated capacity, characteristics, and raw material cost of the refrigerator in consideration of the cooling load for each period. An apparatus and method for controlling a driving schedule is provided.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치는, 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하는 모니터링부; 및 냉동기 시스템에 포함된 용량이 서로 다른 다수의 냉동기에 대한 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 냉방부하 및 냉동기 운전 경향을 분석하고, 실시간 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보를 이용하여 다수의 냉동기 중 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기를 구동하는지를 확인하고 다수의 냉동기의 운전 순서 변경 여부를 판단하고, 운전 순서 변경이 필요한 경우, 설정된 제어값에 따라 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 제어부를 포함한다. Refrigerator operation schedule control device in the building energy management system of the present invention for achieving the above object, the monitoring unit for monitoring the refrigerator system in real time; And cooling load and freezer operation trends through statistical data and preset operation schedules for a plurality of refrigerators with different capacities included in the refrigerator system, and using cooling information obtained through real-time monitoring. It checks whether the refrigerators of the capacity are suitable and determines the operation sequence of the plurality of refrigerators, and if the operation sequence needs to be changed, the operation schedule control is performed to change the operation sequence of the plurality of refrigerators according to the set control value. It includes a control unit.
더하여, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치는, 운전 관리 스케줄, 통계 데이터, 냉방 부하 및 냉동기 운전 경향 분석에 따른 결과 정보, 모니터링 정보 및 다수의 냉동기에 대한 운전 순서 변경에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 저장하는 저장부를 더 포함한다. In addition, the refrigerator operation schedule control apparatus in the building energy management system of the present invention for achieving the above object, the operation management schedule, statistical data, the result information according to the cooling load and the refrigerator operation trend analysis, monitoring information and a plurality of The apparatus may further include a storage configured to store at least one or more pieces of information on a change in the operation order of the refrigerator.
본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치에 있어서, 제어부는, 냉동기 시스템의 기 설정된 기본 데이터를 시뮬레이션에 적용하고, 환경 변수에 따른 시뮬레이션을 통해 다수의 냉동기에 대한 운전 스케줄 제어를 위한 제1 제어값을 도출하고, 통계 데이터를 이용하여 도출된 제1 제어값을 보정하여 제2 제어값을 설정하고, 설정된 제2 제어값으로 1차적으로 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경한 후, 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하여 얻은 모니터링 정보를 이용하여 제2 제어값을 보정하여 최종 제어값을 설정하고, 설정된 최종 제어값으로 최종적으로 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하도록 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행한다. In the refrigerator operation schedule control apparatus in the building energy management system of the present invention, the control unit applies preset basic data of the refrigerator system to the simulation, and controls the operation schedule for the plurality of refrigerators through simulation according to environmental variables. After deriving the first control value, correcting the first control value derived using the statistical data to set the second control value, and primarily changing the operation order of the plurality of refrigerators to the set second control value, Using the monitoring information obtained by monitoring the refrigerator system in real time, the second control value is corrected to set the final control value, and the refrigerator operation schedule control is performed to finally change the operation order of the plurality of refrigerators to the set final control value. .
본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치에 있어서, 제어부는, 소용량 냉동기 및 기동능력 또는 성적계수가 좋은 냉동기 중 하나 이상의 냉동기를 우선적으로 적용하여 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경한다. In the refrigerator operation schedule control apparatus in the building energy management system of the present invention, the controller changes the operation order of the plurality of refrigerators by first applying one or more of the small capacity refrigerators and the freezers having good maneuverability or performance coefficient.
본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치에 있어서, 제어부는, 모니터링 정보를 통해 다수의 냉동기의 냉수 발생량과 냉수 왕복 온도차를 예측하고, 예측된 냉수 발생량 및 예측된 냉수 왕복 온도차를 이용하여 다수의 냉동기에 대한 냉방부하를 확인하고, 확인된 냉방부하에 따라 냉동기 시스템에서 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기를 구동하고 있는지를 판단한다. In the refrigerator operation schedule control apparatus in the building energy management system of the present invention, the control unit predicts the cold water generation amount and the cold water reciprocation temperature difference of the plurality of refrigerators through the monitoring information, and uses the predicted cold water generation amount and the predicted cold water reciprocation temperature difference. The cooling load for the plurality of refrigerators is checked, and it is determined whether the refrigerator having the capacity corresponding to the cooling load is driven in the refrigerator system according to the identified cooling load.
본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치에 있어서, 제어부는, 실시간 모니터링을 통해 냉수 공급 온도 및 실내 온도 중 하나에 대한 온도 변화를 확인하고, 냉방부하에 따른 다수의 냉동기의 가동 상황 및 저부하 운전의 여부를 확인하고, 다수의 냉동기에 대한 성적계수(COP)를 주기적으로 확인하여 기간에 따른 성능변화를 확인한다. In the refrigerator operation schedule control apparatus in the building energy management system of the present invention, the controller checks the temperature change of one of the cold water supply temperature and the room temperature through real-time monitoring, and operates the plurality of refrigerators according to the cooling load. And low load operation, and periodically check the coefficient of performance (COP) for a plurality of refrigerators to check the performance change over time.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법은, 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하는 단계; 냉동기 시스템에 포함된 용량이 서로 다른 다수의 냉동기에 대한 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 냉방부하 및 냉동기 운전 경향을 분석하는 단계; 실시간 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보 및 냉동기 운전 경향을 분석한 결과 정보를 이용하여 냉동기 시스템에서 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기가 구동되는지를 확인하여 다수의 냉동기의 운전 순서 변경 여부를 판단하는 단계; 및 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기가 구동되지 않아 운전 순서 변경이 필요한 경우, 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계를 포함한다. On the other hand, the refrigerator operation schedule control method in the building energy management system of the present invention for achieving the above object, the step of monitoring the refrigerator system in real time; Analyzing cooling load and freezing operation trends through statistical data and preset operating schedules for a plurality of freezers having different capacities included in the freezing system; Determining whether the operation order of the plurality of refrigerators is changed by checking whether a refrigerator having a capacity corresponding to a cooling load is driven in the refrigerator system using monitoring information obtained through real-time monitoring and analysis results of the refrigerator operating trend; And when a refrigerator having a capacity suitable for the cooling load is not driven and thus a change in the operation sequence is required, performing operation schedule control for changing the operation sequence for the plurality of refrigerators.
더하여, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법은, 다수의 냉동기에 대한 운전 순서가 변경된 후, 냉동기 시스템의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 판단하는 단계; 및 알람이 발생하면, 다시 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계를 더 포함한다.In addition, the refrigerator operation schedule control method in the building energy management system of the present invention for achieving the above object, after changing the operation order for a plurality of refrigerators, to determine whether the alarm occurs according to the abnormal operation of the refrigerator system. step; And when the alarm occurs, performing operation schedule control for changing the operation order of the plurality of refrigerators again.
더하여, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법은, 다수의 냉동기에 대한 운전 순서가 변경된 후, 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하여 얻은 모니터링 정보들을 분석하는 단계; 및 분석한 결과 정보에 따라 기간별 에너지 절감 결과 및 효과를 확인하는 단계를 더 포함한다. In addition, the refrigerator operation schedule control method in the building energy management system of the present invention for achieving the above object, after changing the operation order for a plurality of refrigerators, analyzing the monitoring information obtained by monitoring the refrigerator system in real time step; And confirming the energy saving results and effects for each period according to the analyzed result information.
본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법에 있어서, 다수의 냉동기에 대한 통계 데이터를 통해 냉방부하 및 냉동기 운전 경향을 분석하는 단계는, 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 다수의 냉동기의 정격능력 및 실제능력에 대한 성능 분석을 하는 단계; 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 다수의 냉동기의 운전 상태를 확인하는 단계; 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 다수의 냉동기의 냉방부하를 확인하는 단계; 및 확인된 냉방부하에 대응하는 냉동기의 용량에 따른 운전 순서의 적정성을 확인하는 단계를 포함한다.In the method of controlling a refrigerator operation schedule in a building energy management system of the present invention, analyzing the cooling load and the refrigerator operation trend through statistical data of the plurality of refrigerators comprises: a plurality of refrigerators through statistical data and a preset operation schedule. Performing a performance analysis on the rated capability and the actual capability of the; Checking an operating state of the plurality of refrigerators through the statistical data and a preset driving schedule; Confirming cooling loads of the plurality of refrigerators through statistical data and a preset operation schedule; And confirming adequacy of the operation sequence according to the capacity of the refrigerator corresponding to the identified cooling load.
본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법에 있어서, 통계 데이터를 통해 다수의 냉동기의 냉방부하를 확인하는 단계는, 통계 데이터에서 냉수 유량, 냉수 환수 온도 및 냉수 공급 온도를 확인하는 단계; 냉수 유량을 통해 냉수 발생량을 확인하는 단계; 냉수 환수 온도 및 냉수 공급 온도를 이용하여 냉수 왕복 온도차를 산출하는 단계; 및 냉수 발생량과 냉수 왕복 온도차를 이용하여 냉방부하를 확인하는 단계를 포함한다. 본 발명의 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법에 있어서, 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계는, 냉동기 시스템의 기 설정된 기본 데이터를 시뮬레이션에 적용하고, 환경 변수에 따른 시뮬레이션을 통해 다수의 냉동기에 대한 운전 스케줄 제어를 위한 제1 제어값을 도출하는 단계; 통계 데이터를 이용하여 도출된 제1 제어값을 보정하여 제2 제어값을 설정하는 단계; 설정된 제2 제어값으로 1차적으로 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하는 단계; 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하는 단계; 실시간 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보를 이용하여 제2 제어값을 보정하여 최종 제어값을 설정하는 단계; 및 설정된 최종 제어값으로 최종적으로 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하도록 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계를 포함한다. In the method of controlling a refrigerator operation schedule in a building energy management system of the present invention, the checking of the cooling load of the plurality of refrigerators through the statistical data may include: checking the cold water flow rate, the cold water return temperature, and the cold water supply temperature from the statistical data. ; Confirming the amount of cold water generated through the flow of cold water; Calculating a cold water reciprocating temperature difference using the cold water return temperature and the cold water supply temperature; And determining the cooling load by using the amount of cold water generated and the difference in temperature of the cold water reciprocating. In the method of controlling a refrigerator operation schedule in a building energy management system of the present invention, the performing of the operation schedule control for changing the operation order of the plurality of refrigerators may include applying preset basic data of the refrigerator system to the simulation, Deriving a first control value for driving schedule control for a plurality of refrigerators through a simulation according to environmental variables; Setting a second control value by correcting the first control value derived using the statistical data; Changing the operation order of the plurality of refrigerators primarily with the set second control value; Monitoring the freezer system in real time; Correcting the second control value using the monitoring information obtained through real-time monitoring to set a final control value; And performing a freezer operation schedule control to finally change the operation order of the plurality of freezers to the set final control value.
본 발명은 냉동기 시스템 내의 정격능력(용량)이 다른 여러 대의 냉동기의 운전상황을 실시간으로 모니터링 및 분석하여 냉방부하를 고려하여 냉동기의 정격용량 및 특성 및 원료 단가 등에 따른 냉동기들의 운전 순서를 변경하여 냉동기들에 대한 운전 스케줄을 최적화함으로써, 냉동기 시스템의 효율적인 운전이 가능하므로 건물의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 사용효율을 높일 수 있으며, 이에 따라 에너지 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다. The present invention monitors and analyzes the operating conditions of a plurality of refrigerators having different rated capacity (capacity) in real time in real time to change the operation order of the refrigerators according to the rated capacity and characteristics of the refrigerator and the raw material cost in consideration of the cooling load. By optimizing the operation schedule for the field, it is possible to efficiently operate the refrigeration system to increase the energy use efficiency while maintaining a comfortable indoor environment of the building, thereby reducing the energy consumption.
또한, 본 발명은 빌딩 에너지 관리 시스템에서 다수의 냉동기에 대한 운전 스케줄을 제어함으로써, 냉동기 시스템의 소비 전력을 절감할 수 있으며, 건물의 열원기기를 체계적인 데이터에 근거하여 효율적으로 가동시켜 전체적인 에너지 소비량을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention by controlling the operation schedule for a plurality of refrigerators in the building energy management system, it is possible to reduce the power consumption of the refrigerator system, and to efficiently operate the building heat source equipment based on the systematic data to reduce the overall energy consumption There is an effect that can be reduced.
도 1은 일반적인 냉동기 시스템의 구조를 도시한 도면을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치의 구조를 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 대수를 제어하기 위한 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 냉방 부하에 따른 냉동기의 운전상황을 나타낸 그래프이다. 1 is a block diagram showing the structure of a general refrigerator system.
2 is a block diagram showing the structure of a refrigerator operation schedule control apparatus in a building energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling the number of refrigerators in a building energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the operating status of the refrigerator according to the cooling load according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.
설명에 앞서, 빌딩 에너지 관리 시스템(NOC BEMS: Network Operating Center Building Energy Management System) 건물 내 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 성능을 높이기 위한 시스템으로서, 건물 내 설비 시스템의 가동 상태 감시와 자동제어를 수행하며, 에너지 사용량 파악 및 시간대별 환경 변수(예를 들어, 외기 온도, 실내 온도, 습도, 재실율 등)를 종합분석하고, 이를 바탕으로 건물 에너지를 절감할 수 있도록 에너지 절감 서비스를 제공한다. Prior to the explanation, the Network Operating Center Building Energy Management System (NOC BEMS) is a system for improving energy performance while maintaining a comfortable indoor environment in buildings. In addition, it analyzes energy consumption and analyzes environment variables by time zone (for example, outside temperature, room temperature, humidity, and occupancy rate), and provides energy saving service to save building energy based on this.
빌딩 에너지 관리 시스템에서의 에너지 절감 서비스는 냉동기의 운전이 연간 일정한 스케줄로 운전되고 있는 빌딩인 경우, 다수의 냉동기 용량이 서로 다른 경우 및 처음 가동하는 냉동기가 대용량일 경우에 적용할 수 있다. Energy saving services in building energy management systems can be applied to buildings where the operation of the chiller is operated on a constant annual schedule, when the multiple chillers have different capacities and when the first freezer is large.
이하, 본 발명의 실시예에서는 빌딩 에너지 관리 시스템에서 건물 내 다양한 설비 시스템 중 냉동기 시스템의 가동 상태 감시 및 자동 제어를 수행하면서 냉동기 운전 스케줄을 제어하기 위한 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with respect to the apparatus and method for controlling the operation schedule of the refrigerator while performing the operating state monitoring and automatic control of the refrigerator system of the various equipment system in the building in the building energy management system.
우선, 냉동기 시스템에 대해 첨부된 도 1을 참조하여 살펴보면, 냉동기 시스템(10)은 다수의 냉동기(11), 다수의 펌프(12) 및 냉수 공급 헤더(13), 유량계(14) 및 냉수 환수 헤더(15) 등으로 구성될 수 있으며, 빌딩 에너지 관리 시스템에 의해 자동 제어된다. 여기서 다수의 냉동기(11)는 다양한 용량 및 특성(기동 능력)을 가진 냉동기들로서, 터보 냉동기 및 흡수식 냉동기 등이 포함될 수 있다. First, referring to the attached FIG. 1 for the refrigerator system, the
이와 같은 냉동기 시스템(10)을 자동 제어하기 위해, 빌딩 에너지 관리 시스템은 냉동기(11)의 기상 조건이나 운전 조건/부하/시간에 따라 능력이 변화므로 상황을 제대로 판단하여 현실에 맞도록 설정을 재조정한다. In order to automatically control the
한편, 냉동기 운전 스케줄 제어의 설명에 앞서, 관리자는 냉동기 운전 스케줄 제어 실시를 위해 빌딩에서 현재 사용하고 있는 냉동기의 운전 조건 및 스케줄 상황을 확인한다. 이러한 냉동기 운전 조건 및 스케줄 상황은 운전일지(개별 냉동기에 대한 월/일/시간별 가동시간 및 부하율 자료) 및 냉동기의 정격용량 및 기동 능력에 관한 자료를 통해 확인할 수 있으며, 관리자는 확인 결과 정보를 빌딩 에너지 관리 시스템의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치로 전달하거나, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치에 직접 입력할 수 있다. On the other hand, prior to the description of the freezer operation schedule control, the manager checks the operation conditions and schedule status of the freezer currently used in the building for the freezer operation schedule control. The operation conditions and schedule status of the refrigerator can be checked through the operation log (data on operating hours and load rates of individual refrigerators per month / day / hour) and the rated capacity and starting capability of the refrigerator. It may be transferred to a freezer operation schedule control device of the energy management system, or may be directly input to the freezer operation schedule control device.
그러면 본 발명의 실시예에 따라 냉동기 운전 스케줄 제어를 위한 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. Next, a structure of a refrigerator operation schedule control device in a building energy management system for controlling a refrigerator operation schedule according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치의 구조를 나타낸 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 입력부(110), 모니터링부(120), 제어부(130), 출력부(140), 통신부(150) 및 저장부(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 실내의 쾌적한 환경을 유지하기 위해 냉방부하에 따라 냉동기 정격용량 및 냉동기 특성 및 원료 단가 등을 고려하여 냉동기 시스템(10)에 포함된 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경하도록 냉동기 시스템(10)의 냉동기 운전 스케줄을 제어한다.2 is a block diagram showing the structure of a refrigerator operation schedule control apparatus in a building energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention. 2, the refrigerator driving
입력부(110)는 관리자로부터 현재 관리하고 있는 다수의 냉동기에 대한 운전 스케줄 정보(가동시간, 부하율 및 정격용량 등을 포함)를 입력받는다. 또한, 입력부(110)는 사용자의 조작에 따라서 사용자의 요청이나 정보에 해당하는 사용자 입력 신호를 발생하는 것으로서, 현재 상용화되어 있거나 향후 상용화가 가능한 다양한 입력 수단으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 스크린, 터치 패드 등과 같은 일반적인 입력 장치뿐만 아니라, 사용자의 모션을 감지하여 특정 입력 신호를 발생하는 제스처 입력 수단을 포함할 수 있다.The
모니터링부(120)는 실시간 에너지 모니터링 및 기간별 에너지 모니터링과, 설비/제어, 실내 환경 또는 알람을 모니터링할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 모니터링부(120)는 냉동기 시스템(10)에 설치된 각종 센서 및 계측기 등을 통해 냉동기 시스템(10)을 모니터링 특히, 냉동기 시스템(10)에 관련하여 미리 설정된 주요 모니터링 항목을 실시간으로 모니터링하며, 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보를 수집한다. 또한, 모니터링부(120)는 냉동기 시스템(10)에서 다수의 냉동기(11)의 운전 순서가 변경된 후, 냉동기 시스템(10)을 실시간 모니터링하여 주요 모니터링 항목을 모니터링하고, 각 냉동기의 현재 상태를 모니터링 하여 모니터링 정보를 수집하고, 수집된 정보를 제어부(130)로 전달한다. The
구체적으로, 모니터링부(120)는 냉방부하에 따른 냉동기의 운전 스케줄 최적화에 따른 냉수 공급 온도의 변화 또는 실내 온도의 변화가 있는지를 확인하고, 실내 쾌적성에 문제가 발생하지 않는지를 모니터링한다. 또한, 모니터링부(120)는 냉동기의 효율이 악화되지 않도록 스케줄을 최적화하기 위해 냉방부하에 따른 냉동기의 가동상황 및 저부하 운전의 유/무를 확인하며, 다수의 냉동기의 성적계수(COP: Coefficient Of Performance)를 주기적으로 확인하여 시간에 따른 다수의 냉동기(11)의 성능변화를 감지할 수 있도록 한다.Specifically, the
모니터링부(120)를 통해 실시간 모니터링되는 주요 모니터링 항목에는 냉수 환수 온도, 냉수 공급 온도, 냉수 유량, 냉동기 운전 상태, 냉동기 에너지 사용량, 냉동기 부하율, 실내온도, 냉각수 공급 온도, 냉각수 환수 온도, 냉각수 유량, 냉각탑 전력 소비량 및 펌프(냉수 펌프, 냉각수 펌프 등) 전력 소비량 등이 포함될 수 있다. 이 외에도 냉동기 운전 스케줄 제어에 필요한 다른 항목들을 더 포함할 수도 있다.The main monitoring items monitored in real time through the
이러한 주요 항목들을 살펴보면, 냉수 공급 온도 및 냉수 환수 온도는 냉수 공급 온도와 냉수 환수 온도의 범위를 확인하고, 냉수 공급 온도와 냉수 환수 온도의 차이값(ΔT)이 확보되었는지 확인하기 위한 항목이다. 냉수 유량은 냉수의 공급량을 확인하기 위한 항목이다. 냉동기 운전 상태는 냉동기의 운전전환점을 확인하기 위한 항목이다. 냉동기 전력 소비량은 냉동기 전력 소비량은 냉동기, 냉각탑, 냉각수 펌프 및 냉수 펌프의 전력 소비량과 비교하여 제어 실시 전/후의 에너지 소비량을 확인하기 위한 항목이다. 냉동기 부하율은 냉동기의 부하율을 확인하여 저부하 운전을 방지하기 위한 항목이다. 실내 온도는 운전 스케줄 조정에 따른 실내 환경의 변화를 확인하기 위한 항목이다. 이 외에, 냉각수 공급 온도는 냉각수 공급 온도 하한값을 확인하기 위한 항목이고, 냉각수 환수 온도는 냉각수 공급 온도와 온도 차이값이 확보되었는지를 확인하기 위한 항목이며, 냉각수 유량은 냉각수 펌프의 소비 전력의 변화를 확인하고, 냉방부하를 확인하기 위한 항목이다. Looking at these main items, the cold water supply temperature and the cold water return temperature is to check the range of the cold water supply temperature and the cold water return temperature, and to determine whether the difference (ΔT) between the cold water supply temperature and the cold water return temperature is secured. Cold water flow rate is an item for confirming the supply amount of cold water. The operation state of the freezer is an item for checking the operation switching point of the freezer. Refrigerator power consumption is an item for checking the energy consumption before and after the control is compared with the power consumption of the refrigerator, cooling tower, cooling water pump and cold water pump. Refrigerator load rate is an item to prevent low load operation by checking the load rate of the freezer. The room temperature is an item for checking the change of the indoor environment according to the adjustment of the driving schedule. In addition, the coolant supply temperature is an item for confirming the lower limit of the coolant supply temperature, and the coolant return temperature is an item for confirming whether the temperature difference between the coolant supply temperature is secured and the coolant flow rate is a change in the power consumption of the coolant pump. This item confirms and checks the cooling load.
이렇게 모니터링되는 모니터링 정보들은 저장부(160)에 통계 데이터로 저장되어 기간별(일/월/요일/년/분기/반기/계절별)로 관리될 수 있다. The monitored monitoring information may be stored as statistical data in the
제어부(130)는 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라 제어부(130)는 축적된 통계 데이터 및 기 설정된 또는 관리자로부터 입력된 운전 스케줄을 통해 냉방부하 및 다수의 냉동기(11)의 운전 경향을 분석한다. 즉, 제어부(130)는 각 냉동기(11)의 정격능력 및 실제능력 등의 성능분석을 하고, 각 냉동기(11)의 운전 상태를 통해 잦은 운전 전환(ON/OFF) 상황이 있는지를 확인하고, 냉동기(11)의 냉수 발생량과 냉동기 냉수 공급 온도 냉동기 냉수 환수 온도의 온도차인 냉수 왕복 온도차를 이용하여 냉방부하를 확인한다. 또한, 제어부(130)는 빌딩의 냉방부하 및 각 냉동기(11)의 운전 기록을 참조하여 냉방부하에 대응하는 각 냉동기(11)의 정격용량에 따른 운전 순서의 적정성을 확인한다. 이러한 확인을 통해 제어부(130)는 축적된 통계 데이터를 이용한 최적의 운전 방안을 도출할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 냉동기 시스템(10)을 모니터링하여 얻은 모니터링 정보를 이용하여, 냉수 공급 온도 및 실내 온도 중 하나에 대한 온도 변화를 확인하고, 냉방부하에 따른 다수의 냉동기(11)의 가동 상황 및 저부하 운전의 유/무를 확인한다. The
이러한 냉동기 운전 스케줄 제어를 위한 경향 비교 분석 항목은 하기 <표 1>에 나타낸 바와 같다. Trend comparison analysis items for such a freezer operation schedule control is as shown in Table 1 below.
제어부(130)는 모니터링부(120)에서 냉동기 시스템(10)의 주요 모니터링 항목을 모니터링하여 얻은 모니터링 정보 및 냉방부하와, 냉동기의 운전 경향을 분석한 결과 정보를 토대로 빌딩의 냉방부하 상황에 맞춰 적절한 용량의 냉동기(11)를 구동하고 있는지 판단한 후, 판단 결과를 통해 냉동기(11)의 운전순서를 변경하는 운전 스케줄 제어를 수행한다. 여기서, 제어부(130)는 판단 결과, 운전순서를 변경해야 하는 경우, 소용량 냉동기, 기동능력 또는 COP가 좋은 냉동기를 우선적으로 하여 운전 순서를 변경하도록 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행한다. The
구체적으로, 제어부(130)는 냉동기 시스템(10)의 기본 설정값들을 시뮬레이션에 적용하고, 환경 변수(예를 들어, 외기 온도, 실내 온도, 습도, 재실율 등)에 따른 시뮬레이션을 통해 1차적으로 제1 제어값을 도출한다. 다음으로, 제어부(130)는 축적된 통계 데이터를 이용하여 제1 제어값을 보정하여 제2 제어값을 설정한다. 마지막으로, 제어부(130)는 제2 제어값으로 냉동기 운전 스케줄 제어를 실시한 후 냉동기 시스템(10)을 실시간으로 모니터링하여 얻은 모니터링 정보를 통해 현장에 맞게 제2 제어값을 보정하여 냉동기 운전 스케줄 제어를 위한 최종 제어값을 설정한다. 이에 따라 제어부(130)는 설정된 최종 제어값에 따라 냉동기 시스템(10)에서 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경함으로써 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행한다. Specifically, the
한편, 제어부(130)는 필요에 따라 관리자에게 냉동기 운전 스케줄을 제어하기 위한 작업 요청을 할 수 있다. 이를 위해 제어부(130)는 냉동기 운전 스케줄 제어에 대한 작업 요청 정보를 생성하고, 생성된 작업 요청 정보를 관리자에게 전달한다. 이에 따라 관리자는 작업 요청에 따라 냉동기들의 운전 순서를 변경하여 최적화시켜서 냉동기 시스템(10)을 운용하고, 이에 대한 결과를 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)로 전달한다. On the other hand, the
또한, 제어부(130)는 냉동기 운전 스케줄 제어 실시 즉, 에너지 절감 서비스의 적용 기간 동안 설정된 알람 관리 항목을 통해 냉동기 시스템(10)의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 확인한다. 냉동기 시스템(10)에서 알람이 발생하면, 모니터링된 정보를 분석한 결과 정보에 따라 다시 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행한다. 여기서, 알람 발생은 냉동기 시스템(10)에서 측정치가 판단기준에 비해 오차 범위 이상 또는 이하로 일정 기간에 일정 횟수 이상 또는 일정 시간 이상 연속 운전시 발생된다. In addition, the
특히, 본 발명의 실시예에서 제어부(130)는 예를 들어, 통계 데이터의 경향 분석 결과 정보 및 모니터링 결과 정보를 이용하여 알람 관리 항목을 설정하고, 설정된 알람 관리 항목에서 냉동기 운전 대수 변경에 따른 실내온도 변화 및 냉동기 부하율의 측정값이 미리 설정된 설정값을 벗어날 경우 즉, 비효율 운전전환인 경우 알람이 발생되도록 한다. In particular, in the embodiment of the present invention, the
제어부(130)는 냉동기 운전 스케줄 제어가 수행되어 정해진 순서에 따라 냉동기들이 운용된 후, 냉동기 시스템(10)을 실시간으로 모니터링하여 얻은 결과 정보를 분석하고, 분석된 결과에 따른 에너지 절감 효과를 확인한다. 이를 위해 제어부(130)는 에너지 절감 보고 데이터(Report)를 기간별(일/월/요일/년/반기/분기/계절별)로 생성한다. 제어부(130)는 이렇게 생성된 에너지 절감 결과 보고 데이터를 관리자에게 전달한다. 이에 따라 관리자가 에너지 절감 보고 데이터를 검토하여 검토 결과 또는 추가 작업 사항을 요청하면, 제어부(130)는 검토 결과 또는 추가 작업 사항에 대한 정보를 에너지 절감 아이템의 예시로 등록한다. The
출력부(140)는 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)의 동작 결과나 상태를 사용자가 인식할 수 있도록 제공하는 수단으로서, 예를 들면, 화면을 통해 시각적으로 출력하는 표시부나, 가청음을 출력하는 스피커 등을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 출력부(140)는 관리자가 다수의 냉동기(11)에 대한 운전 관리 스케줄을 입력할 수 있도록 화면을 구성하여 표시하고, 모니터링부(120)에서 모니터링된 결과 정보 및 제어부(130)에서 생성된 작업 요청 정보 및 에너지 절감 보고 데이터 등을 화면에 표시할 수 있다. The
통신부(150)는 접속되는 관리자의 단말 장치 등과 접속하여 데이터를 송수신하기 위한 것으로서, 유선 방식 및 무선 방식뿐만 아니라 다양한 통신 방식을 통해서 다른 단말 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 더하여, 하나 이상의 통신 방식을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있으며, 이를 위하여 통신부(150)는 각각 서로 다른 통신 방식에 따라서 데이터를 송수신하는 복수의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 통신부(150)는 냉동기 시스템(10)과 원격으로 연동하여 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경하기 위한 통신을 수행할 수 있고, 제어부(130)에서 생성된 작업 요청 정보 및 에너지 절감 보고 데이터를 관리자의 단말 장치로 전송한다. The
저장부(160)는 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 것으로서, 기본적으로 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)의 운영 프로그램이 저장되며, 더불어, 입력된 운전 관리 스케줄, 입력된 가동 시간 및 부하율에 대한 운전일지, 통계 데이터, 통계 데이터의 경향을 분석한 정보, 모니터링 정보, 효과 분석에 따른 결과 정보, 주요 모니터링 항목 및 냉동기 운전 순서 변경을 위한 정보들 중 하나 이상을 저장한다. 또한, 저장부(160)는 생성된 작업 요청 정보, 에너지 절감 보고 데이터 등을 저장하고, 이와 관련된 정보들을 저장할 수 있다. 이러한 저장부(160)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다. The
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치에서 다수의 냉방부하에 따라 냉동기 운전 스케줄을 제어하기 위한 방법을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. Next, a method for controlling a refrigerator operation schedule according to a plurality of cooling loads in a refrigerator operation schedule control apparatus of a building energy management system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어를 위한 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling a freezer operation schedule in a building energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 1101단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 관리자로부터 현재 사용하고 있는 다수의 냉동기(11)에 대한 기 설정된 운전 스케줄 정보를 통해 각 냉동기(11)에 설정된 냉동기 가동 시간, 부하율 및 정격용량 등을 확인한다. Referring to FIG. 3, in
1102단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 축적된 통계 데이터를 통해 냉방 부하 및 냉동기(11)의 운전 경향을 분석한다. 구체적으로, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 다수의 냉동기(11)의 정격능력 및 실제능력 등의 성능 분석을 하고, 다수의 냉동기(11)의 잦은 운전 전환(ON/OFF) 상황이 있는지 확인하고, 다수의 냉동기(11)의 냉방부하를 확인한다. 여기서, 다수의 냉동기(11)의 냉방부하는 저장된 통계 데이터 내의 냉수 유량을 통해 각 냉동기(11)의 냉수 발생량을 확인하고, 냉수 환수 온도 및 냉수 공급 온도를 통해 각 냉동기(11)의 냉수 왕복 온도차를 확인하여 확인된 냉수 발생량 및 냉수 왕복 온도차를 이용하여 구할 수 있다. In
이때, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 냉동기 시스템(10)을 실시간 모니터링하여 측정된 냉동기 부하율을 통해 각 냉동기(11)의 가동 상황 및 저부하 운전의 여부를 확인할 수 있다. 또한, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 냉수 환수 온도의 변화 및 실내 온도의 변화를 확인하여 실내 쾌적성에 문제가 발생하였는지를 확인할 수 있다. 이렇게 확인된 정보들은 저장부(160)에 저장되어 관리된다. 또한, 냉동기 대수 제어 장치(100)는 모니터링 정보들을 분석하여 당일 전력 소비량 및 당일 시간대별 전력 소비량을 예측할 수 있다.At this time, the refrigerator operation
이에 따라 1103단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 모니터링 정보들을 분석하여 얻은 당일 전력 소비량 및 당일 시간대별 전력 소비량을 예측한 값을 통계 데이터의 경향 분석을 통해 얻은 결과 정보와 비교 분석하여 냉동기 시스템(10)의 운전을 최적화할 필요가 있는지를 확인할 수 있다. 이에 따라 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 기간별 냉방부하 상황에 따라 적절한 용량의 냉동기(11)를 구동하고 있는지를 판단하여 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경할 필요가 있는지를 확인한다. Accordingly, in
확인 결과, 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경할 필요가 있는 경우, 1104단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 냉동기의 운전 스케줄 최적화를 위한 제어값을 설정하여 설정된 제어값으로 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행한다. 이때, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 냉동기 시스템(10)에 포함된 다수의 냉동기(11) 중에서 소용량 냉동기, 가동능력 또는 COP가 좋은 냉동기를 우선적으로 적용하여 운전 순서를 변경한다. As a result of the check, when it is necessary to change the operation order of the plurality of
구체적으로, 제어부(130)는 냉동기 시스템(10)의 기본 설정값들(예를 들어, 냉동기 가동시간, 부하율 및 정격용량 등을 포함하는 기 설정된 운전 스케줄 정보)을 시뮬레이션에 적용하고, 환경 변수(예를 들어, 외기 온도, 실내 온도, 습도, 재실율 등)에 따른 시뮬레이션을 통해 1차적으로 제1 제어값을 도출한다. 다음으로, 제어부(130)는 축적된 통계 데이터를 이용하여 제1 제어값을 보정하여 제2 제어값을 설정한다. 마지막으로, 제어부(130)는 제2 제어값으로 냉동기 운전 스케줄 제어를 실시한 후 냉동기 시스템(10)을 실시간으로 모니터링하여 얻은 모니터링 정보를 통해 현장에 맞게 제2 제어값을 보정하여 냉동기 운전 스케줄 제어를 위한 최종 제어값을 설정한다. 이에 따라 제어부(130)는 설정된 최종 제어값에 따라 냉동기 시스템(10)에서 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경함으로써 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행한다. 1105단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 필요에 따라 관리자에게 냉동기 운전 스케줄을 제어하기 위한 작업 요청을 하여 관리자로 하여금 현장에서 직접 냉동기 운전 스케줄을 제어하도록 한다. 이를 위해 냉동기 대수 운전 스케줄 제어 장치(100)는 작업 요청 정보를 생성하여 생성된 작업 요청 정보를 관리자에게 전달하고, 관리자로부터 냉동기 운전 스케줄 제어에 따른 냉동기 시스템(10)의 운전 결과 정보를 수신하면, 수신된 결과 정보를 저장한다. In detail, the
이후, 1106단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 미리 설정된 알람 항목에 따라 냉각 순환 시스템(10)에서 알람이 발생하였는지를 확인한다. 여기서, 미리 설정된 등록 알람 항목은 실내온도 및 냉동기 부하율 등이 포함될 수 있다. Thereafter, in
확인 결과, 알람이 발생하면, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 1104단계로 진행하여 모니터링에 따라 분석된 결과 정보를 통해 설정된 제어값으로 다시 다수의 냉동기(11)에 대한 운전 스케줄 제어를 수행한다. As a result of the check, if an alarm occurs, the refrigerator operation
냉동기 운전 스케줄 제어에 따라 다수의 냉동기(11)의 운전 순서가 변경된 후, 1107단계에서 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 냉동기 시스템(10)을 실시간으로 모니터링하여 모니터링 정보들을 저장부(160)에 저장하고, 모니터링 정보들을 분석하여 통해 에너지 절감 결과 및 효과를 확인한다. 이때, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 확인된 에너지 절감 결과 및 효과를 적용하여 에너지 절감 보고 데이터(Report)를 기간별(일/월/요일/년/분기/반기/계절별)로 생성하여 관리할 수 있다. After the operation order of the plurality of
냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 이렇게 생성된 에너지 절감 보고 데이터를 관리자에게 전달한다. 이에 따라 관리자로부터 에너지 절감 보고 데이터의 검토 결과에 따른 결과 정보 전달 또는 추가 작업 사항 요청이 있으면, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 검토 결과 정보 또는 추가 작업 사항에 대한 정보를 에너지 절감 아이템의 예시로 등록할 수 있다. The freezer operation
한편, 냉동기 운전 스케줄 제어 장치(100)는 냉동기 시스템(10)의 실시간 모니터링 결과 정보를 통해 효과를 분석하여 에너지 절감을 확인할 수 있는데, 이러한 에너지 절감 효과를 분석하기 위해 년/월간 냉방부하에 따른 냉동기 전력 소비량을 분석한다. 이러한 에너지 절감을 확인하기 위해 저장된 에너지 절감 확인 항목으로는 냉동기 에너지 사용량 비교 및 월/년 냉방 부하 등의 항목이 포함될 수 있다. 여기서, 냉동기 전력 소비량 비교 항목은 월/년 단위로 데이터를 비교하며, 에너지 절감 서비스를 제공하지 않은 해와 제공한 해를 비교하여 에너지 절감 효과를 확인하기 위한 항목이다. 또한, 년/월 냉방 부하는 년/월간 냉방부하를 확인하기 위한 항목이다. On the other hand, the refrigeration operation
상술한 바와 같은 냉동기 운전 스케줄 제어 방법에 따라 냉동기 시스템(10)에서 터보 냉동기, 흡수식 냉동기 등의 정격능력(용량)이 다른 여러 대의 냉동기(11)가 설치된 경우, 다수의 냉동기(11)의 운전 순서를 변경하여 냉동기 운전 스케줄을 최적화함으로써 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 냉방부하에 따라 적절한 냉동기(11)를 선택하여 운전하면, 냉동기(11)의 효율적 운전이 가능하여 에너지를 절감할 수 있음을 알 수 있다. 여기서, 첨부된 도 4의 (a)는 냉동기 정격능력이 400RT로서 비효율적으로 운전되는 것을 나타내며, 도 4의 (b)는 냉동기 정격능력이 200RT로서 효율적으로 운전되는 것을 나타낸다. When a plurality of
예를 들어, 시동 효율이 좋은 터보 냉동기를 우선적으로 구동시킬 수 있으며, 전력 소비를 줄이고 싶은 시간대에 터보 냉동기를 우선 정지시킬 수 있다. 흡수식 냉동기는 안정적인 부하 상태에서 운전하여야 효율이 좋으므로 ON/OFF가 반복되는 상태에서의 운전은 에너지 절감에 도움이 되지 않는다. For example, it is possible to preferentially drive a turbo freezer with good starting efficiency, and to stop the turbo freezer at a time when power consumption is desired to be reduced. Absorption chillers operate at a stable load for good efficiency, so operating in a repeated ON / OFF state does not help save energy.
이와 같은 냉동기 운전 스케줄 제어는 냉각수 온도 저하, 냉수 공급 온도 상승 등 냉동기 능력 상승이 기대되는 중간기에 실시할 수 있다. Such a freezer operation schedule control can be performed in an intermediate stage in which a coolant capacity increase is expected, such as a decrease in coolant temperature and a rise in cold water supply temperature.
본 발명에 따른 냉동기의 운전 스케줄 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 소프트웨어 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The operation schedule control method of the refrigerator according to the present invention may be implemented in software form readable through various computer means and recorded on a computer readable recording medium. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. For example, the recording medium may be an optical recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital video disk (DVD) Includes a hardware device that is specially configured to store and execute program instructions such as a magneto-optical medium such as a floppy disk and a ROM, a random access memory (RAM), a flash memory, do. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art. In addition, although specific terms are used in the specification and the drawings, they are only used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.
본 발명은, 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 냉동기 시스템내의 정격능력이 다른 여러 대의 냉동기의 운전상황을 실시간으로 모니터링 및 분석하여 냉방부하를 고려하여 냉동기의 정격용량 및 기동능력, COP에 따른 냉동기들의 운전 순서를 변경하여 냉동기들에 대한 운전 스케줄을 최적화함으로써, 냉동기의 효율적인 운전이 가능하므로 건물의 쾌적한 실내 환경을 유지하면서 에너지 사용효율을 높일 수 있으며, 이에 따라 에너지 사용량을 절감할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다. The present invention relates to a refrigeration operation schedule control device and method in a building energy management system, and the rated capacity of the freezer in consideration of the cooling load by real-time monitoring and analysis of the operating conditions of several refrigeration units having different rated capacity in the refrigeration system By optimizing the operation schedule of the refrigerators by changing the operation order of the refrigerators according to the maneuverability and the COP, the efficient operation of the refrigerators is possible, so that the energy use efficiency can be increased while maintaining a comfortable indoor environment of the building. It can be used industrially because it can reduce usage.
10: 냉동기 시스템 11: 냉동기
100: 냉동기 운전 스케줄 제어 장치
110: 입력부 120: 모니터링부
130: 제어부 140: 출력부
150: 통신부 160: 저장부10: freezer system 11: freezer
100: freezer operation schedule control device
110: input unit 120: monitoring unit
130: control unit 140: output unit
150: communication unit 160: storage unit
Claims (12)
상기 냉동기 시스템에 포함된 용량이 서로 다른 다수의 냉동기에 대한 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 냉방부하 및 냉동기 운전 경향을 분석하고, 상기 실시간 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보를 이용하여 상기 다수의 냉동기 중 상기 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기를 구동하는지를 확인하고 상기 다수의 냉동기의 운전 순서 변경 여부를 판단하고, 운전 순서 변경이 필요한 경우, 설정된 제어값에 따라 상기 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치.A monitoring unit for monitoring the refrigerator system in real time; And
Analyzing cooling load and freezer operating trends through statistical data and preset operating schedules for a plurality of freezers having different capacities included in the freezer system, and using the monitoring information obtained through the real-time monitoring, It is determined whether to operate a refrigerator having a capacity corresponding to the cooling load, and to determine whether the operation sequence of the plurality of refrigerators is changed. A controller configured to perform driving schedule control;
Refrigerator operation schedule control device in a building energy management system comprising a.
상기 운전 관리 스케줄, 상기 통계 데이터, 상기 냉방 부하 및 냉동기 운전 경향 분석에 따른 결과 정보, 상기 모니터링 정보 및 상기 다수의 냉동기에 대한 운전 순서 변경에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치. The method of claim 1,
The apparatus may further include a storage unit configured to store at least one of the operation management schedule, the statistical data, the result information according to the cooling load and the refrigerator driving trend analysis, the monitoring information, and information about a change in the operation order of the plurality of refrigerators. A refrigerator operation schedule control device in a building energy management system, characterized in that the.
상기 냉동기 시스템의 기 설정된 기본 데이터를 시뮬레이션에 적용하고, 환경 변수에 따른 시뮬레이션을 통해 다수의 냉동기에 대한 운전 스케줄 제어를 위한 제1 제어값을 도출하고, 상기 통계 데이터를 이용하여 도출된 제1 제어값을 보정하여 제2 제어값을 설정하고, 설정된 제2 제어값으로 1차적으로 상기 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경한 후, 상기 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하여 얻은 모니터링 정보를 이용하여 상기 제2 제어값을 보정하여 최종 제어값을 설정하고, 설정된 최종 제어값으로 최종적으로 상기 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하도록 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치. The apparatus of claim 1,
Apply preset basic data of the refrigerator system to a simulation, derive a first control value for operating schedule control for a plurality of refrigerators through simulation according to an environmental variable, and use the statistical data to derive the first control value A second control value is set by correcting a value, and the operation sequence of the plurality of refrigerators is changed first with the set second control value, and then the second control value is monitored using the monitoring information obtained by monitoring the refrigerator system in real time. The refrigerator operation schedule control in the building energy management system, characterized in that the control value is corrected, the final control value is set, and the refrigerator operation schedule control is performed to finally change the operation sequence of the plurality of refrigerators to the set final control value. Device.
소용량 냉동기 및 기동능력 또는 성적계수가 좋은 냉동기 중 하나 이상의 냉동기를 우선적으로 적용하여 상기 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치. The apparatus of claim 1,
A refrigerator operation schedule control apparatus in a building energy management system, characterized in that the operation order of the plurality of refrigerators is changed by first applying at least one of a small capacity refrigerator and a refrigerator having a good maneuverability or performance coefficient.
상기 모니터링 정보를 통해 상기 다수의 냉동기의 냉수 발생량과 냉수 왕복 온도차를 예측하고, 예측된 냉수 발생량 및 예측된 냉수 왕복 온도차를 이용하여 상기 다수의 냉동기에 대한 냉방부하를 확인하고, 확인된 냉방부하에 따라 상기 냉동기 시스템에서 상기 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기를 구동하고 있는지를 판단함을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치. 5. The apparatus of claim 4,
Predict the cold water generation amount and the cold water reciprocating temperature difference of the plurality of refrigerators through the monitoring information, and confirm the cooling load for the plurality of refrigerators using the predicted cold water generation amount and the predicted cold water reciprocating temperature difference, And determining whether the refrigerator system is driving a refrigerator having a capacity suitable for the cooling load.
상기 실시간 모니터링을 통해 냉수 공급 온도 및 실내 온도 중 하나에 대한 온도 변화를 확인하고, 냉방부하에 따른 상기 다수의 냉동기의 가동 상황 및 저부하 운전의 여부를 확인하고, 상기 다수의 냉동기에 대한 성적계수(COP)를 주기적으로 확인하여 기간에 따른 성능변화를 확인하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 장치. According to claim 1, wherein the control unit,
The real-time monitoring checks the temperature change of one of the cold water supply temperature and the room temperature, and checks the operation status and low load operation of the plurality of refrigerators according to the cooling load, and the coefficient of performance for the plurality of refrigerators. (COP) periodically checks the performance change according to the period characterized in that the refrigeration operation schedule control device in a building energy management system.
상기 냉동기 시스템에 포함된 용량이 서로 다른 다수의 냉동기에 대한 통계 데이터 및 기 설정된 운전 스케줄을 통해 냉방부하 및 냉동기 운전 경향을 분석하는 단계;
상기 실시간 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보 및 상기 냉동기 운전 경향을 분석한 결과 정보를 이용하여 상기 냉동기 시스템에서 상기 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기가 구동되는지를 확인하여 상기 다수의 냉동기의 운전 순서 변경 여부를 판단하는 단계; 및
상기 냉방부하에 맞는 용량의 냉동기가 구동되지 않아 상기 운전 순서 변경이 필요한 경우, 상기 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법.Monitoring the freezer system in real time;
Analyzing a cooling load and a freezing operation trend through statistical data and preset operating schedules for a plurality of freezing devices having different capacities in the freezing system;
Determine whether the operation order of the plurality of refrigerators is changed by checking whether the refrigerator having a capacity suitable for the cooling load is driven in the refrigerator system by using the monitoring information obtained through the real-time monitoring and the analysis result of the refrigerator operating trend. Doing; And
Performing an operation schedule control for changing an operation order of the plurality of refrigerators when the operation order of the refrigerator is not driven because the refrigerator having the capacity corresponding to the cooling load is not driven;
Refrigerator operation schedule control method in a building energy management system comprising a.
상기 다수의 냉동기에 대한 운전 순서가 변경된 후, 상기 냉동기 시스템의 이상 운전에 따른 알람 발생 여부를 판단하는 단계; 및
상기 알람이 발생하면, 다시 상기 다수의 냉동기에 대한 운전 순서를 변경하기 위한 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법.The method of claim 7, wherein
Determining whether an alarm occurs according to an abnormal operation of the refrigerator system after the operation order of the plurality of refrigerators is changed; And
If the alarm occurs, performing operation schedule control for changing the operation order of the plurality of refrigerators again;
Refrigerator operation schedule control method in a building energy management system characterized in that it further comprises.
상기 다수의 냉동기에 대한 운전 순서가 변경된 후, 상기 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하여 얻은 모니터링 정보들을 분석하는 단계; 및
분석한 결과 정보에 따라 기간별 에너지 절감 결과 및 효과를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 것을 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법.The method of claim 7, wherein
Analyzing the monitoring information obtained by monitoring the refrigerator system in real time after the operation order of the plurality of refrigerators is changed; And
Confirming the energy saving result and effect for each period according to the analyzed result information;
Method of controlling the refrigeration operation schedule in the building energy management system further comprising.
상기 통계 데이터 및 상기 기 설정된 운전 스케줄을 통해 상기 다수의 냉동기의 정격능력 및 실제능력에 대한 성능 분석을 하는 단계;
상기 통계 데이터 및 상기 기 설정된 운전 스케줄을 통해 상기 다수의 냉동기의 운전 상태를 확인하는 단계;
상기 통계 데이터 및 상기 기 설정된 운전 스케줄을 통해 상기 다수의 냉동기의 냉방부하를 확인하는 단계; 및
확인된 냉방부하에 대응하는 냉동기의 용량에 따른 운전 순서의 적정성을 확인하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법.The method of claim 7, wherein analyzing the cooling load and the operation trend of the refrigerator through statistical data of the plurality of refrigerators,
Performing performance analysis on the rated capacity and the actual capacity of the plurality of refrigerators through the statistical data and the preset operation schedule;
Checking an operating state of the plurality of refrigerators through the statistical data and the preset driving schedule;
Confirming cooling loads of the plurality of refrigerators through the statistical data and the preset operation schedule; And
Confirming adequacy of the operation sequence according to the capacity of the refrigerator corresponding to the identified cooling load;
Refrigerator operation schedule control method in a building energy management system comprising a.
상기 통계 데이터에서 냉수 유량, 냉수 환수 온도 및 냉수 공급 온도를 확인하는 단계;
상기 냉수 유량을 통해 냉수 발생량을 확인하는 단계;
상기 냉수 환수 온도 및 상기 냉수 공급 온도를 이용하여 냉수 왕복 온도차를 산출하는 단계; 및
상기 냉수 발생량과 상기 냉수 왕복 온도차를 이용하여 냉방부하를 확인하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법.The method of claim 10, wherein the checking of the cooling load of the plurality of refrigerators through the statistical data comprises:
Identifying a cold water flow rate, a cold water return temperature, and a cold water supply temperature in the statistical data;
Confirming the amount of cold water generated through the cold water flow rate;
Calculating a cold water reciprocating temperature difference using the cold water return temperature and the cold water supply temperature; And
Confirming a cooling load by using the amount of cold water generated and the difference in temperature of the cold water reciprocating;
Refrigerator operation schedule control method in a building energy management system comprising a.
상기 냉동기 시스템의 기 설정된 기본 데이터를 시뮬레이션에 적용하고, 환경 변수에 따른 시뮬레이션을 통해 다수의 냉동기에 대한 운전 스케줄 제어를 위한 제1 제어값을 도출하는 단계;
상기 통계 데이터를 이용하여 도출된 제1 제어값을 보정하여 제2 제어값을 설정하는 단계;
설정된 제2 제어값으로 1차적으로 상기 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하는 단계;
상기 냉동기 시스템을 실시간으로 모니터링하는 단계;
상기 실시간 모니터링을 통해 얻은 모니터링 정보를 이용하여 상기 제2 제어값을 보정하여 최종 제어값을 설정하는 단계; 및
설정된 최종 제어값으로 최종적으로 상기 다수의 냉동기의 운전 순서를 변경하도록 냉동기 운전 스케줄 제어를 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 에너지 관리 시스템에서의 냉동기 운전 스케줄 제어 방법.The method of claim 7, wherein the performing of the operation schedule control for changing the operation order for the plurality of refrigerators,
Applying first basic data of the refrigerator system to a simulation, and deriving a first control value for controlling an operation schedule of a plurality of refrigerators through a simulation according to an environmental variable;
Setting a second control value by correcting the first control value derived using the statistical data;
Changing an operation order of the plurality of refrigerators primarily with a set second control value;
Monitoring the freezer system in real time;
Setting a final control value by correcting the second control value using the monitoring information obtained through the real-time monitoring; And
Performing a refrigerator operation schedule control to finally change an operation sequence of the plurality of refrigerators to a set final control value;
Refrigerator operation schedule control method in a building energy management system comprising a.
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---|---|---|---|---|
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WO2024007669A1 (en) * | 2022-07-08 | 2024-01-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | Method and apparatus for controlling multi-module water chilling unit |
-
2012
- 2012-04-26 KR KR1020120044080A patent/KR20130120866A/en not_active Application Discontinuation
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